2 схемы

Модем

Начнем с компьютерного модема. Модем соединяет компьютер с Интернетом посредством обычного телефонного кабеля. Соответственно прием и передача данных идет через телефонную сеть.

Внешний модем

Другой аналог для подключения к Интернету – это модем для ADSL, который работает намного быстрее своего старшего собрата и является внешним устройством.

Есть масса других возможностей подключиться к Интернету, например, с помощью беспроводных модемов Yota, Sky Link, Мегафон, а также Wi-Fi роутер и т.д.

Беспроводной модем

Модем необходим для подключения факса к компьютеру и он, как правило, устанавливается внутри системного блока (факс-модем).

Внутренний модем (факс-модем)

Подключение мозга к компьютеру

В центральной части схемы мы видим компонент, имеющий обозначение LGA1150. Так называется сокет, предназначенный для подключения многих процессоров Intel. Буквы LGA обозначают Land Grid Array – это популярная технология корпусировки процессоров и других чипов.

Системы LGA имеют множество маленьких выводов на материнской плате или в сокете для обеспечения питания процессора и его контакта с другими узлами компьютера. На фото ниже хорошо виден этот массив контактных выводов (пинов).

Металлическая рамка служит для равномерного прижимания процессора, но сейчас она нам мешает рассматривать пины, так что мы её пока уберём.

Желающие могут подсчитать количество пинов и убедиться, что их 1150. Цифровое значение в маркировке сокета LGA1150 означает именно количество выводов. В другой статье мы подробно рассмотрим разъёмы для процессоров, а пока просто отметим, что материнские платы оснащаются разными сокетами, с разным количеством пинов – для разных корпусов процессоров.

В целом, чем производительнее процессор (с точки зрения количества ядер, объема кэш-памяти и т.д.), тем больше потребуется контактных выводов. Бо́льшая часть этих пинов используется для обмена данными со следующей важнейшей частью материнской платы.

Повернёмся на юг и пройдёмся по мосту

Если взглянуть на материнские платы 15-летней давности, мы увидим на них два дополнительных чипа для поддержки процессора. Вместе они назывались chip set – «набор микросхем» (позже это словосочетание стало одним словом – chipset), а по отдельности они именовались микросхемами Северного моста (Northbridge, NB) и Южного моста (Southbridge, SB).

Северный мост работал с памятью и видеокартой, а Южный обрабатывал данные и инструкции для всего остального.

На фото выше – старенькая материнская плата ASRock 939SLI32, где отчетливо видны микросхемы NB и SB – они обе прячутся под одинаковыми алюминиевыми радиаторами, но Северный мост находится ближе к процессору, почти в середине платы. Пройдёт ещё пару лет после выхода этой платы, и производители откажутся от Северного моста – Intel и AMD выпустят процессоры с интегрированным NB.

А вот Южный мост остаётся отдельным и, вероятно, будет таковым в обозримом будущем. Интересно, что оба производителя процессоров перестали называть его SB и часто называют его чипсетом (собственное название Intel – PCH, Platform Controller Hub – «блок контроллеров платформы»), хотя это всего лишь один чип!

На нашем более современном примере от Asus, SB также оснащен радиатором. Давайте снимем его и взглянем на этот вспомогательный процессор.

Этот чип представляет собой мощный контроллер, управляющий периферией. В нашем случае, мы имеем чипсет Intel Z97, выполняющий следующие функции:

• 8 линий PCI Express (PCIe версии 2.0);
• 14 портов USB (6 для версии 3.0 и 8 для версии 2.0);
• 6 портов Serial ATA (версии 3.0)

Кроме того, в него встроены сетевой адаптер, звуковой контроллер, адаптер VGA и целый ряд других систем синхронизации и управления. Другие материнские платы могут иметь более

упрощенный функционал чипсета или наоборот – усложненный (например, обеспечивающий большее количество линий PCIe), но в целом их функционал мало чем отличается друг от друга.

Конкретно у рассматриваемой нами материнской платы – это процессор, который управляет всеми 1-линейными слотами PCIe, третьим 16-линейным слотом PCIe и разъемом M.2. Как и многие новые чипсеты, он обрабатывает все эти различные соединения, используя набор высокоскоростных портов, которые можно переключать на PCI Express, USB, SATA или сеть, в зависимости от того, что подключено в данный момент. Это, к сожалению, накладывает ограничение на количество устройств, подключенных к материнской плате, несмотря на все эти разъемы.

В случае нашей материнской платы Asus, порты SATA (используемые для подключения жестких дисков, DVD-приводов и т.д.) из-за этого ограничения сгруппированы, как показано выше. Блок из 4 портов использует стандартные USB-соединения чипсета, тогда как отдельно стоящие от него порты слева используют некоторые из этих высокоскоростных соединений.

Так что если вы используете те, что слева, то у чипсета будет меньше соединений для других слотов. Это верно и для портов USB 3.0. Из поддерживаемых 6 устройств на USB 3.0, 2 будут подключены к высокоскоростным соединениям.

Разъем M.2, используемый для подключения SSD накопителя, также высокоскоростной (вместе с третьим 16-линейным слотом PCI Express на этой материнской плате); однако в некоторых комбинациях ЦП и материнской платы разъемы M.2 подключаются непосредственно к ЦП, поскольку многие новые продукты имеют более 16 линий PCIe.

Вдоль левого края нашей материнской платы есть ряд разъемов, обычно называемых «Блок ввода/вывода» (I/O set), и в нашем случае Южный мост (чипсет) управляет лишь некоторыми из них: 

• Разъём PS/2 – для клавиатуры или мыши (вверху слева)
• Разъём VGA – для бюджетных или старых мониторов (верхний в центре)
• Порты USB 2.0 – черные (внизу слева)
• Порты USB 3.0 – синие (внизу в центре)

Встроенный в ЦП графический процессор управляет разъёмами HDMI и DVI-D (внизу в центре), а все остальные управляются дополнительными чипами. Большинство материнских плат имеют множество маленьких процессоров для управления всеми видами устройств, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Компьютер и человек

Давайте отдохнем и попробуем провести аналогию между органами чувств человека и устройствами компьютера:

У человека мозг заменяет системный блок (материнку, процессор, ОЗУ и ПЗУ), собирая и храня всю информацию, которая поступает при помощи различных органов чувств.И даже самый современный прибор все еще не в состоянии заменить человеческое тело и мозг.

Понимая, что под силу нашим компьютерам, мы может назвать профессии, которые в определенной мере «поместились» в каждом из приборов:

• вычислитель, математик;
• чертежник;
• художник;
• фотограф, обработчик;
• секретарь, писатель;
• переводчик;
• музыкант, композитор;
• видеооператор, мультипликатор;
• учитель;
• архитектор, дизайнер, модельер;
• врач;
• почтальон;
• библиотекарь, справка;
• игрок и многое другое.

Аналогично люди любой специальности могут оптимизировать свою деятельность при помощи ПК. Достаточно рассмотреть нашу с вами деятельность. А дома вы можете узнать у родителей, как компьютер помогает им в их работе.

Учитель – делая на уроки презентации, видео или игры по теме, набирая конспекты на компьютере, а не пишет ручкой, делая проверку знаний в виде тестов или программ, что экономит его силы и время, делает учебу интереснее.

Ученики– используя компьютер тратят намного меньше времени и сил, чтобы подготовить любые задания для школы, прочесть онлайн-книги, создать сложные таблицы или диаграммы. При помощи интернет ресурсов могут посмотреть на такие процессы, которые в реальной жизни невозможно увидеть (радиоактивный распад, рождение звезды, ядерный взрыв, микромир в биологии, развитие человека) и все это в невероятном качестве и в виде короткого ролика.

Первый шаг для работы с компьютером

Чтобы не нарушить гармоничную работу такого сложного и полезного прибора, следует соблюдать некоторые обязательные правила. Прежде всего, это порядок включения/выключения прибора.

Алгоритм включения ПК:

1. Включить монитор.
2. Включить питание на системном блоке.
3. Подождать, пока на экране монитора появится рабочий стол (цветные изображения).
4. Приступить к работе.

Порядок правильного выключения компьютера:

1. Сохранить все документы, с которыми работал.
2. Закрыть все программы, которые открыты.
3. Нажав на кнопку Пуск в левом нижнем углу, выбрать команду Завершение работы.
4. После того как экран станет черным, выключить монитор кнопкой на нем.

Если грубо нажимать кнопку питания, можно потерять важные данные и даже полностью нарушить работу сложной системы.

Техника безопасности и забота о здоровье пользователя ПК

Перед тем, как приступить к работе за ПК, все должны соблюдать правила техники безопасности и придерживаться рекомендация для сохранения здоровья. Это обязательные условия не только для класса информатики, но и для пользования компьютером в домашних условиях.

Компьютеры окружают нас везде. Школа, дом, банки, магазины – отдых, учебу или работу сложно представить без этого универсального помощника

Поэтому, так важно знать, как долго можно находиться за экраном монитора, как сидеть, что делать, чтобы не испортить осанку или зрение

А такую разминку следует выполнять каждые 20 минут работы за монитором:

Тогда глаза будут отдыхать, мышцы глаз расслабляться, а слизистая увлажняться. 

1. Решите кроссворд, если центральное слово «компьютер»:

По горизонтали.

1. Устройство ввода информации в компьютер.

1. Прототип компьютера.
2. Объекты, с которыми работает ПК.
3. Центральный компонент компьютера.
4. Место хранения информации.
5. Другое название жесткого диска.
6. Прибор для выведения графической информации.
7. Алгоритм работы на языке программирования.

Решение:

Прошивка

Как уже говорилось выше, моё устройство будет работать на Atmega328, а значит и код я буду строчить для неё. Эксперимент проводился на частоте встроенного генератора 8 МГц, с другими частотами я не работал. В коде используются регистры МК напрямую и глобальные переменные, и вообще попахивает хаосом, но повторюсь — это пример, набросок, может быть не самый лучший, но рабочий. Если у вас другой камень, вам всё равно придется изменить инициализирующую часть кода, так что можете его оформить как вам нравится. Вот мой полный скетч для Arduino IDE:

Ну вот, проделана большая работа. Теперь всё компилируем, прошиваем устройство, втыкаем его в ПК и с замиранием сердца запускаем программу…

Принтер

Это периферийное устройство предназначено для вывода на печать различной текстовой и графической информации: фотографий, рисунков, набранных текстов, графиков, чертежей и т. п.

По возможности отображения цвета подразделяются на:

1. Цветные с возможностью печати не только цветных картинок, но и полноценных фотографий (фотопринтеры);
2. Чёрно-белые, печатающие простые тексты и графику с оттенками серого цвета, но без возможности вывода цвета.

Конструктивно, существующие на сегодняшний день печатающие устройства можно разделить на:

• Матричные, где печатающая головка содержит «иголки» удар которых, через красящую ленту по бумаге и формирует знаки и изображение. Разрешение таких принтеров может достигать 300 точек на дюйм (dpi), а количество иголок в головке 9 и 24 штуки. Недостаток – невысокая скорость печати и повышенный шум, но при этом у таких устройств самая низкая стоимость отпечатка и возможность печати через копирку;
• Струйные, само название которых, говорит само за себя – печать осуществляется за счёт управляемой струйки чернил при помощи сопел в печатающей головке. Струйные принтеры выпускаются как чёрно-белые, так и цветные, причём цветные струйные принтеры отлично подходят для печати фотографий благодаря высокому разрешению (600-900 dpi) и отличным характеристикам цветопередачи. Скорость печати достигает 10-20 страниц в минуту. Основным недостатком таких устройств является тот факт, что, если принтером долго не пользоваться, то печатающая головка быстро приходит в негодность (забиваются сопла), причём стоимость её замены сравнима со стоимостью принтера;
• Лазерные где формирование изображение на бумаге происходит методом ксерографии. Изображение переносится на бумагу при помощи лазерного луча и специального порошка, который засыпается в специальный картридж. Характеризуются лазерные принтеры высоким разрешением (до 1200 dpi для чёрно-белых и до 2400 для цветных), высокой скоростью печати (до 60 страниц в минуту), достаточно низкой стоимостью отпечатка, простотой обслуживания и содержания (они не «засыхают», как струйные), возможностью цветной печати в цветных моделях этих устройств. Благодаря тому, что в последнее годы стоимость этих устройств значительно снизилась, они все чаще применяются и простыми пользователями в домашних условиях.

Первый в мире матричный принтер был выпущен в 1964 году. Но использовался он вначале не в компьютерных системах, а для распечатки показаний точного времени в конструкции часов компании Seiko. См. Интересные компьютерные факты.

Устройства ввода

Периферией для ввода называется оборудование, предназначенное для введения данных в электронно-вычислительную машину. Различают несколько видов таких устройств:

• для ввода графической информации (сканер или специальный планшет);
• механического ввода (клавиатуры);
• непрерывного ввода (мышь).

Кроме того, отдельно выделяют устройства для ввода графической и звуковой информации.

А также указательные (координатные) и игровые – при этом, например, джойстики относят и к первому, и ко второму типу.

Тогда как геймпады и рули – только к устройствам, предназначенным для игр.

Рис. 2. Основные устройства ввода информации в компьютер.

Клавиатуры и манипуляторы

Компьютерные мыши предназначены для управления курсором и отдачи команд компьютеру с помощью расположенных на манипуляторах клавиш и колёсиков.

Клавиатуры позволяют сделать тоже самое путём механического ввода символов.

Современные операционные системы практически не могут работать без этих устройств – кроме моноблоков с сенсорными экранами.

А для их подключения может использоваться три варианта разъёмов (устаревший Com-порт, более современный PS/2 и универсальный USB).

Хотя некоторые модели могут соединяться с ПК (в первую очередь, с ноутбуками) через Bluetooth.

К определённым разновидностям координатной периферии для ввода относят игровые устройства – геймпады, рули, джойстики.

И даже специальные танцевальные платформы и световые пистолеты. В этом же списке находится и трекбол, принцип работы которого напоминает компьютерную мышь.

Рис. 3. Игровой манипулятор, объединяющий функциональность клавиатуры, геймпада и планшета.

Передача звуковой и графической информации

Для упрощения ввода графики существует специальный вид периферийных устройств – графические планшеты.

С их помощью можно переносить на ПК информацию, рисуя на поверхности, как на бумаге

Использование этой периферии важно для разработки чертежей и создания дизайнерских проектов

Для того чтобы внести на ПК уже готовое изображение и даже текст пользуются сканирующими устройствами.

Сканеры могут быть чёрно-белыми и цветными, ручными и настольными (которые, в свою очередь, делятся на роликовые и планшетные).

Следует знать: Планшетное сканирующее устройство позволяет отсканировать любое плоское изображение – из книги, с листа практически любого размера (при несовпадении форматов сканирование проводится по частям). Роликовый вариант обеспечивает непрерывное сканирование, но подходят только для листовых материалов.

Рис. 4. Сканирующее планшетное устройство.

Для передачи на ПК информации в форме видеозаписи пользуются веб камерами, подключающимися к системному блоку через USB или по беспроводной связи.

Они же подойдут и для общения по сети.

Камера может комплектоваться микрофоном, для того чтобы записывать не только изображение, но и звук.

Если же такой возможности не предусмотрено, запись следует вести с использованием внешнего прибора.

Рис. 5. Веб-камера с разрешением 1080p.

Необходимость в использовании микрофонов возникает при передаче аудио информации и отсутствии встроенных вариантов, характерных для веб-камер и ноутбуков.

Однако даже к мобильным компьютерам иногда бывает необходимо подключать внешнее устройство через специальный 3,5-миллиметровый разъём. Например, для получения более качественного звука.

Рис. 6. Внешний микрофон.

Что нужно хорошей материнской платой?

На этом этапе вы должны иметь достаточное понимание того, как создаются материнские платы и какие части их составляют. Но что нужно, чтобы материнская плата считалась «хорошей»?

VRM (модуль регулятора напряжения)

Прежде чем вы сможете определить материнскую плату с хорошими VRM, вам необходимо сначала ознакомиться с несколькими компонентами, составляющими весь VRM, а именно MOSFET и Chokes:

• MOSFET или полевые транзисторы – металл-оксидные полупроводники, представляющие собой плоские прямоугольные компоненты, обычно расположенные вокруг разъема центрального процессора. Они отвечают за снабжение процессора точным объёмом напряжения, в котором он нуждается
• Chokes обычно расположены рядом с МОП-транзисторами и отвечают за стабилизацию токов и конденсацию в случае внезапного скачка напряжения

Найти материнскую плату с хорошим VRM звучит сложно, но, на самом деле, это проще, чем вы думаете, потому что всё, что вам нужно сделать, это подсчитать количество Chokes. Каждый Chokes соответствует одной фазе, а большее количество фаз означает лучшую стабильность.

Материнская плата начального уровня, которая имеет, по крайней мере, четыре chokes, считается нормальной, в то время как материнские платы среднего и высокого качества имеют от шесть chokes.

Если вы планируете разгонять процессор, необходимость выбора высококачественного VRM становится более важной. Стоит отметить, что многие из материнских плат, которые позволяют разгон, по умолчанию имеют лучшие VRM; аналогично, материнские платы, которые не предназначены для разгона, часто имеют упрощенный VRM

Дизайн

Хорошая материнская плата должна иметь хорошо продуманный дизайн, так как плохо размещенные компоненты могут оказать негативное влияние на работоспособность вашей системы.

Расположение ОЗУ – это то, что мы все должны учитывать при покупке кулера для процессора. Иногда оперативная память и громоздкий процессорный кулер могут блокировать друг друга.

Дизайн в наши дни – это не только размещение компонентов. Современные материнские платы подсвечиваются яркой RGB-подсветкой, имеют ЖК-экраны и элементы ручного управления!

Набор микросхем

Вы должны обратить пристальное внимание на чипсет материнской платы, потому что, как многие согласятся, вам нужны совместимые компоненты!

Чипсеты определяют совместимость с различными компонентами, особенно с процессором. Фактически, чипсеты работают только в пределах определенного семейства процессоров. Например, новые чипы Ryzen 3000 будут совместимы только с материнскими платами x470 и x570.

Чипсеты обладают различными функциями, такими как лучшая разгонная способность и дополнительная фаза питания. Так что, если вы не собираетесь разгонять компьютер, вероятно, можете обойтись более дешевой материнской платой.

Если вам нужна материнская плата с поддержкой SLI и возможностями разгона, вам нужно найти подходящую материнскую плату для ваших нужд. Сосредоточьтесь на хорошем VRM и надежном чипсете, но помните – дорого не всегда значит лучше.

Конденсаторы

Никогда не приобретайте материнскую плату с нетвердыми алюминиевыми электролитическими конденсаторами, потому что они часто заправлены проводящей жидкостью. Даже если всё сделано правильно, материнские платы, которые используют дешевые конденсаторы, очень подвержены проблемам, таким как утечки или разрывы.

Вот почему всегда замечательно иметь материнскую плату, которая использует твердотельные конденсаторы, потому что, в отличие от конденсаторов, которые содержат проводящую жидкость, они содержат твердый органический полимер.

Твердотельные конденсаторы могут выдерживать более высокий пульсационный ток, что означает, что они делают материнскую плату более стабильной. Конденсаторы этих типов также могут справляться с большим количеством тепла, делая плату более надежной и продлевая срок её службы.

Теперь вы не только знаете, из чего состоит материнская плата, но и узнали о процессе производства и о том, что именно делает материнскую плату хорошей.

Не совсем USB-устройство

Проект, для которого я делаю канал связи с ПК, называется «Teslafon». Это название музыкальных катушек тесла с микроконтроллерным управлением (описание их работы тут). Пока катушка является автономным устройством и ни к чему не подключается, но недавно мне пришла идея сделать управление молниями с ноутбука. Несмотря на то, что тема специфическая, в сети можно найти примеры даже на неё, но там всё довольно индивидуально и я решил пойти своим путём.

Так как слона лучше есть по частям, я раздробил задачу на несколько подзадач, первая из которых — тема данной статьи. Но не подумайте, что я хочу подключить катушку тесла напрямую к ноутбуку (мой ноутбук мне дорог). Катушка тесла это генератор адских помех и наводок, а значит между ней и ноутбуком должно быть не только существенное расстояние, но и промежуточное устройство-изолятор на несколько мегавольт… Его-то я и хочу подружить с ПК. Вдаваться в подробности катушек тесла не буду, это уже другая история. Просто скажу, что мы сделаем универсальную заготовку USB-устройства, которую вы сможете использовать в своём проекте, а я в своём.

Лучшие бюджетные материнские платы Gigabyte

Чтобы получить бесшумный производительный компьютер для офиса или собрать игровую платформу за небольшую цену используют бюджетные материнские платы Гигабайт. У них имеется чипсет под процессоры AMD и Intel, и слоты для укомплектовки картами памяти от 2 до 4 штук. Частота обмена данными достигает 2000 МГц.

GIGABYTE GA-F2A68HM-DS2 — для сборки игровой машины с процессором AMD

Эта материнская плата имеет сокет FM2+, что позволяет устанавливать в нее процессоры из семейства AMD. Используя этот коммутатор можно собрать очень компактный компьютер, поскольку форм-фактор относится к категории mATX, габариты печатной платы очень компактны.

Оперативная память может реализовываться с частотной спецификацией до 2133 МГц. Чтобы выполнять игровой процесс без торможений емкость оперативной памяти можно увеличить до 64 ГБ.

Рекомендации: 12 лучших материнских плат Asus

15 лучших корпусов для компьютера

20 лучших материнских плат

Плюсы:

• 2 слота для DDR3;
• двухканальная система обмена данными;
• передача информации от видеокарты со скоростью 133 Мб/с;
• допускается установка 4 жестких дисков в порты SATA3;
• скорость обмена информации с накопителем 6 Гб/С;
• внедрена технология RAID, при которой система определяет четыре жестких диска как один, и ускоряет обмен данными, а также их распределение;
• 6 портов USB, кроме разъемов для клавиатуры и мыши;
• компактные размеры;
• встроено две версии БИОС;
• низкая цена 2800 рублей;
• достаточно двух кулеров для эффективного охлаждения (на процессор и жесткий диск).

Минусы:

• не получится установить карты памяти DDR4 (разное расположение ключей);
• технология RAID1 уменьшает объем накопителей в два раза;
• под эту плату труднее найти драйвера;
• шумная при работе;
• случаются проблемы в работе с сетевой картой (слетаю драйвера).

GIGABYTE GA-H110-D3 — оптимальное соотношение цены и качества

Продукт компании Гигабайт выделяется хорошими характеристиками с возможностью подключить сразу две видеокарты и четыре жестких диска. В

се это выполняется на современных разъемах DDR4 и SATA3, обеспечивающих высокую скорость передачи. При этом стоимость материнской платы в пределах 4500 рублей.

Слот М.2 разрешает подключение накопителя с еще большими коммутирующим возможностями благодаря усовершенствованной прямой технологии, минуя шину.

Плюсы:

• 7 слотов PCI;
• взаимодействие с процессорами восьмого поколения;
• возможность расширить оперативную память до 32 ГБ;
• передача данных в два канала;
• частотная спецификация оперативной памяти 2133 МГц;
• встроенная прошивка F20 корректно воспринимает процессоры семейства Пентиум;
• БИОС на русском языке;
• прочный текстолит;
• предусмотрено 3 пина для кулеров;
• качественное звучание;
• для питания всего устройства достаточно блока на 500 Вт;
• продуманная расстановка радиаторов.

Минусы:

• нет технологии RAID для восприятия системой совмещенных накопителей как единое целое;
• отсутствует разъем HDMI;
• всего 4 порта USB, два из которых версии 2.0.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ

12 лучших процессоров Intel

GIGABYTE GA-H110M-S2V — для сборки мини компьютера

Плата имеет форм-фактор микро ATX и чипсет Н110, что позволяет собрать компьютер в очень компактном корпусе, но с высокой производительностью.

Сокет подходит для всех процессоров Intel. Оперативная память может функционировать с частотой 2133 МГц, а ее объем расширяться до 32 ГБ. Передача данных из нее к процессору осуществляется в двухканальном режиме.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ

14 лучших игровых процессоров

Плюсы:

• возможность установки четырех жестких дисков и разъемы с высокой пропускной способностью DDR4;
• очень компактные размеры платы;
• сочетается без проблем с Виндовс 8.1-10;
• поддерживает работу i3, i5, i7;
• хорошая поддержка утилитами и драйверами на сайте производителя для этой модели;
• быстрое охлаждение от кулеров;
• поддерживает большинство вариантов модулей памяти.

Минусы:

• один слот для аудиокарты;
• отсутствует HDMI;
• тугие разъемы под жесткие диски (лучше вмонтировать их на места еще до крепления платы);
• только 4 порта USB, где два старого поколения 2.0 со слабой скоростью;
• при прошивке F23 может не завестись, нуждается в процессоре доноре, либо установке новой прошивки;
• один разъем под кулер;
• возникают проблемы при установке Виндовс 7;
• драйвера лучше установить с официального сайта, а не с диска, идущего в комплекте.

2.3. Устройство современного компьютера

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело
к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ.

Это серьезно беспокоило руководство фирмы IBM (International Business
Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших
ЭВМ. И в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных
компьютеров.

Однако руководство фирмы недооценило будущую важность этого рынка,
рассматривая создание компьютера всего лишь как мелкий эксперимент. Чтобы не тратить на этот эксперимент много средств, руководство фирмы
разрешило подразделению использовать блоки, изготовленные другими фирмами

Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила
его сборку из независимо изготовленных частей по принципу открытой архитектуры.

На основной электронной плате (системной или материнской)
размещены только блоки, которые осуществляют обработку информации (вычисления):
процессор, возможно математический сопроцессор, контроллеры, микросхемы
оперативной памяти. Схемы, управляющие всеми остальными устройствами
компьютера (монитором, дисками, принтером и т. д.), реализованы на отдельных
платах, которые вставляются в стандартные разъемы (слоты) на
системной плате. К этим электронным схемам подводится электропитание
из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается
в общий металлический или пластиковый корпус — системный блок.

Компьютер состоит из разрозненных частей. Для того
чтобы он работал как единый механизм, необходимо осуществлять обмен
данными между различными устройствами, за это отвечает системная
(магистральная) шина. К ней через контроллеры подключены
внешние устройства, которые обмениваются данными с оперативной памятью.
Обмен данными между устройствами ЭВМ обусловлен ограничением функций,
выполняемых этими устройствами, и должен быть запрограммирован. Выполняемая
программа хранится в оперативной памяти компьютера и через системную
шину передает в процессор команды на выполнение определенных операций.
Процессор на их основе формирует свои команды управления, которые
по системной шине поступают на соответствующие устройства. Для выполнения
операций обработки данных процессор передает в оперативную память адреса
необходимых данных и получает их. Результаты обработки направляются
в оперативную память. Данные из оперативной памяти могут быть переданы
на хранение во внешние запоминающие устройства, для отображения на дисплее,
вывода на печать, передачи в вычислительную сеть.

Важными техническими характеристиками, влияющими на производительность
компьютера, являются показатели частоты процессора, разрядность и машинное
слово.

Количество разрядов, которое может быть воспринято, передано или получено
за одно обращение к процессору, называется его разрядностью.

Количество информации, записываемое или извлекаемое из памяти за одно
обращение, называется машинным словом.

Теория

Сперва я думал, что всё будет проще простого. Возьму библиотеки типа V-USB и libusb, подключу МК напрямую к USB-разъему, быстренько найду готовый пример кода и будет мне счастье. Но «быстренько» не получилось. Оказывается, там много заморочек — например, дополнительная библиотека кушает ресурсы МК, а моя прошивка предполагается довольно ёмкой. Мне хотелось использовать встроенные аппаратные фишки по максимуму, чтобы не занимать память. Кроме того, настройка всех этих библиотек требует опыта. Рабочая частота МК подойдет не абы какая, а та, что задал автор библиотеки. Но реальный шок был тогда, когда я узнал, что для моего устройства нужны PID (Product ID) и VID (Vendor ID), за которые сегодня надо заплатить, на секундочку, 3500$ организации usb.org. Ох, не туда меня завели поиски, не туда… Наконец до меня дошло, что к чему.

Оказалось, вопрос не в том, как передать данные через USB, а как передать данные через виртуальный COM-порт! Передача данных через COM-порт намного проще, хотя это устаревший вид портов. А раз так, то реального COM-порта у нас не будет, только виртуальный. Физически же мы по-прежнему будем использовать привычный USB. Виртуальный COM-порт будет предоставлен драйвером, о котором мы поговорим ниже. А еще к устройству добавится некая микросхема-посредник, которая снимет целый ворох проблем. Взгляните на схему:

Рис. 1 — Связующие звенья между хостом и микроконтроллером

Между ПО хоста и нашей прошивкой есть целых 4 звена. С аппаратным UART-ом всё понятно, что же с остальными?

Здесь роль посредника будет выполнять микросхема по кличке CP2102, у которой есть также куча аналогов (CH340, PL2303, FT232RL и другие). Её основная задача — преобразование интерфейса UART в USB и обратно

Как это делается, нам не важно, это просто чёрный ящик, имеющий вход и выход. CP2102 используется в некоторых программаторах, возможно на вашем она тоже есть, так как довольно распространена

Изучать распиновку этой микросхемы тоже не будем, потому что есть готовые платки с ней же и со всей обвязкой. И это хорошо, ведь наша задача — чем проще, тем целее нервы. Пример двух платок с CP2102 от компании Silicon Labs:

Рис. 2 — USB/UART преобразователи в разных формфакторах

Купить подобную железку можно, например, здесь. Но чтобы не ждать, можете поискать в местных радиомагазинах, товар не редкий, думаю, найдёте. Далее я начал изучать, как применить этот USB/UART преобразователь. Тут тоже всё обошлось — производитель железки уже позаботился о нас и написал драйвер для контроллера USB (см. рис. 1). Этот драйвер и будет эмулировать виртуальный COM-порт. Вы спросите, а где же брать PID и VID для нашего устройства? Ответ — их предоставляет тот же Silicon Labs бесплатно.

Круто, теперь можно увидеть всю последовательность действий:

1. Покупаем USB/UART преобразователь и собираем тестовое устройство;

2. Скачиваем и устанавливаем драйвер;

3. Пишем ПО хоста;

4. Пишем прошивку МК;

5. Тестируем интерфейс.